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电 梯 MTC电梯钢丝绳检测技术和应用 胡 强 万延英 上海且华虚拟仪器技术有限公司 二○○二年十月一日 MTC电梯钢丝绳检测技术和应用 胡 强 万延英 摘要：本文从通用钢丝绳检测技术出发，重点表述电梯专用钢丝绳检测技术和 应用的难度，并以此告之世人，正申报OHSAS18000认证的高品质企业，配置先进设备，可以巩固自己的市场领先地位，刚获得ISO9000认证的一般企业，配置先进设备，可以提高自己的市场覆盖率。 主题词：电梯 钢丝绳 检测 技术 应用 通用钢丝绳检测技术 1.1 背景条件 钢丝绳的在线检测是世界上的一个百年难题，由于钢丝绳可认作是无限长的结构复杂的几何体，故应用传统的仪器，不可避免发生漏检和误检。唯有以基于当今迅速发展的信息和计算机技术，软件取代仪器，直接在电脑平台上进行采样和处理，才能破解难题，并实现定量不漏不误的在线检测。 1997年，MTC钢丝绳安全检测仪基于这一技术思路成功问世，中国人终于有了可用的钢丝绳在线检测的仪器。 1.2 基本原理 图1 系统框图 当钢丝绳快速通过传感器时，传感器中的永久磁钢同步轴向深度磁化钢丝绳，并达到饱和。 钢丝绳的断丝、磨损等缺陷同步产生向外扩散的漏磁场和磁通变化，向空间扩散的信号经集聚和处理，通过AD接口，转换后的压缩数字信号输入PC机。 基于三维数学模型的软件实时解压处理。以明确的定量数值显示钢丝绳内外断丝、锈蚀、磨损、金属截面积变化，按现行标准提出钢丝绳安全性和使用寿命诊断评价报告。 1.3 技术关键 钢丝绳中的断丝和锈蚀缺陷会产生向外泄露的漏磁场；环状聚磁器将空间分布的强弱漏磁信号聚集，均化并将其引导到周向等方位布置的多个霍尔元件列组合的检测回路中；国际上称作局部缺陷检测法（LF法） 图2 LF聚磁原理 钢丝绳中的锈蚀和磨损引起的金属截面积的变化使磁桥回磁路的平衡破坏，磁桥路的磁通量发生变化；由于霍尔元件置于磁桥路的平衡点，它能接受每一个磁通量微小变化的信号；国际上称作截面积损耗检测法（LMA法） 图3 LMA磁桥回路 基于模型的检测方法将检测看作一个过程，将检测仪器看作一个系统，根据被测对象和检测仪器本身特定的信息（即先验知识）和通过实验得到的数据（即后验知识），建立检测仪器的实际数学模型，通过相应的算法进行数据处理，以期获得对被测对象的检测结果的准确全面描述，也可以说是计算机化的智能检测。 2. 电梯钢丝绳检测现有依据和存在问题 2.1 依据 根据GB7588《电梯制造与安装安全规范》等国家标准，上海市专门制定了DB31/193《电梯维护保养安全规范》的地方标准： 电梯钢丝绳报废规定 钢丝绳出现断股 钢丝单丝磨损或腐蚀造成实际直径为原直径90%时； 钢丝绳的一个绞丝跨距长度（即一个捻距）中达到下表规定断丝根数时； 电梯报废单丝绳裂根数表 钢丝绳安全系数 n 钢丝绳一个捻距内有下列根数钢丝绳断裂时，钢丝绳即应报废 钢丝表面磨损或腐蚀达直径 % 0 10% 15% 20% 25 30% 0—10 16 13 12 11 9 8 10—12 18 15 13 12 10 9 12—14 20 17 15 14 12 10 14—16 22 18 16 15 13 11 注：表中断丝根数，对同向捻钢丝绳取1/2数值为报废依据 电梯钢丝绳检测周期： 定期检验：电梯投入正常运行之后，每年进行一次例行年度安检。 特殊检验：新安装、大修、重大改装或事故修复的电梯，在正式投入运行之 前进行安检。 保养检验：井道中限速器钢丝绳，补偿钢丝绳每三个月一次检修。 电梯钢丝绳检验方法： 在机房，电梯以检修速度，全程运行，仔细检查钢丝绳在曳引轮上绕行全过程，若有断丝、磨损，应参照钢丝绳报废标准来处理。 2.2 问题 多年来，由于一直没有过关的可用的仪器，电梯钢丝绳的检验只能用传统方法，人工眼看、尺量。长长的多根电梯钢丝绳，靠目测检查，十分疲劳，容易遗漏；至于钢丝绳内部的断丝，目测是不可能发现的。 中国的高楼越来越多，上海的电梯已近40000部，十分重视电梯质量和安全的上海三菱电梯有限公司，率先从日本进口三套电梯钢丝绳安全检测仪。由于仪器的价格昂贵，仅在像金贸大厦等重要楼宇的电梯上使用；而且其检测结果只能定性，不能定量，是否漏检也无法判断；还有是传感器的铜质导套很薄，容易磨损，备件价格更是不菲。 3.电梯钢丝绳检测技术的难点和解决 3.1 技术难点 电梯钢丝绳检测的最佳位置是在电梯标准规定的机房曳引机附近，但电梯钢丝绳均为4至6根非独立而组合排列的，相互的间距仅5—7mm，目前技术过关，又通用的MTC钢丝绳检测仪的传感器是无法安置的。 更困难的是